一种喷印制备稀土导电薄膜的方法技术

本发明专利技术公开了一种喷印制备稀土导电薄膜的方法，本发明专利技术以八水氧氯化锆为前驱体，通过加入乙炔炭黑，得到了高导电性能的锆分散液，本发明专利技术制备的喷墨墨水具有很好的稳定性，可以在薄膜表面形成均匀稳定的图案，且不易变色，贮存稳定性好，本发明专利技术还加入了还有稀土氧化物的稀土分散液，进一步改善了墨水的黏度，提高了填料在墨水中的分散性，提高了成品的导电性和稳定性强度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及喷墨打印领域，尤其涉及一种喷印制备稀土导电薄膜的方法。
技术介绍
目前制作薄膜的方法包括溅射、蒸镀、丝印、旋涂、刮涂、涂覆和喷墨打印等方法，其中溅射和蒸镀成本高，丝印厚度和精度不好可控制，旋涂不适于大规模生产，涂覆和喷墨打印可适用于低成本、连续、大面积的规模化工业生产中。与涂覆相比，喷墨打印的厚度和位置控制精确，具有微米级分辨率，可实现全数字图形输出，可通过计算机对加工过程灵活高精度控制；稀土氧化物是一组具有混合导电性质的半导体,即电子导电与离子导电。不同的材料其二种导电的比例是不同的。电子导电指半导体的电子或空穴导电。离子导电指，离子在氧空位中移动,随温度升高而加剧，随氧分压升高而抑制，利用这种性质，可分别用做热敏电阻和固体电解质，随着社会的不断发展，稀土在各个领域中的应用也在不断的扩大，而本专利技术就是将具有导电性能的稀土原料通过喷墨形成导电的方法。
技术实现思路
本专利技术目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种喷印制备稀土导电薄膜的方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种喷印制备稀土导电薄膜的方法，包括以下步骤：（1）喷墨墨水的配制：所述的喷墨墨水是由下述重量份的原料组成的：二甲基咪唑0.1-0.2、二异丙基乙醇胺0.8-1、氮化铝3-5、八水氧氯化锆20-30、六甲基磷酰三胺0.8-1、硫酸亚铁铵1-2、聚四氢呋喃醚二醇3-4、六甲基环三硅氧烷0.2-1、聚四氟乙烯蜡2-3、8-羟基喹啉铜0.1-0.2、马来酸二丁酯2-4、乙炔炭黑30-54、三乙醇胺油酸皂0.8-1、双咪唑烷基脲0.7-1、二硫化二苯并噻唑0.6-1、稀土分散液0.1-1、无水乙醇适量；所述的喷墨墨水的制备方法包括以下步骤：a、将上述8-羟基喹啉铜加入到其重量26-30倍的无水乙醇中，搅拌均匀，升高温度为50-60℃，加入上述氮化铝、二异丙基乙醇胺，保温搅拌1-2小时，过滤，将沉淀水洗2-3次，常温干燥，得预处理氮化铝；b、将上述二甲基咪唑加入到其重量100-130倍的无水乙醇中，搅拌均匀，升高温度为60-64℃，加入上述三乙醇胺油酸皂，保温搅拌4-8分钟，加入上述预处理氮化铝、六甲基磷酰三胺，搅拌均匀，得酰胺分散液；c、将上述二硫化二苯并噻唑加入到其重量46-50倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入上述乙炔炭黑、六甲基环三硅氧烷，超声10-20分钟，得硅烷醇分散液；d、将上述八水氧氯化锆、双咪唑烷基脲混合，加入到混合料重量100-102倍的去离子水中，搅拌均匀，升高温度为78-90℃，滴加浓度为90-95%的硫酸，调节pH为1-2，保温搅拌3-4小时，过滤，将沉淀水洗2-3次，在70-80℃下真空干燥1-2小时，得改性锆填料；e、将上述稀土分散液、上述酰胺分散液、硅烷醇分散液混合，搅拌均匀，加入上述改性锆填料，超声1-2小时，送入球磨罐中，加入剩余各原料，加入玛瑙球后密封，1000-1200转/分球磨24-26小时，即得所述墨水；（2）将上述墨水注入到墨盒中，采用常规喷墨打印技术按预定图形沉积到预先处理好的基片上；（3）将上述沉积到基片上的薄膜置于烘箱中干燥后，经热处理后形成稀土导电薄膜。一种喷印制备稀土导电薄膜的方法，所述的热处理温度为200-360℃，时间为10-70分钟。一种喷印制备稀土导电薄膜的方法，所述的稀土分散液是由下述重量份的原料混合组成的：氧化镧3-5、氧化铈1-2、去离子水30-40、椰油酸二乙醇酰胺0.1-0.2。本专利技术的优点是：本专利技术以八水氧氯化锆为前驱体，通过加入乙炔炭黑，得到了高导电性能的锆分散液，本专利技术制备的喷墨墨水具有很好的稳定性，可以在薄膜表面形成均匀稳定的图案，且不易变色，贮存稳定性好，本专利技术还加入了还有稀土氧化物的稀土分散液，进一步改善了墨水的黏度，提高了填料在墨水中的分散性，提高了成品的导电性和稳定性强度。具体实施方式一种喷印制备稀土导电薄膜的方法，包括以下步骤：（1）喷墨墨水的配制：所述的喷墨墨水是由下述重量份的原料组成的：二甲基咪唑0.2、二异丙基乙醇胺0.8、氮化铝5、八水氧氯化锆30、六甲基磷酰三胺0.8、硫酸亚铁铵1、聚四氢呋喃醚二醇3、六甲基环三硅氧烷0.8、聚四氟乙烯蜡3、8-羟基喹啉铜0.1、马来酸二丁酯2、乙炔炭黑39、三乙醇胺油酸皂0.8、双咪唑烷基脲0.7、二硫化二苯并噻唑0.6、稀土分散液0.6、无水乙醇适量；所述的喷墨墨水的制备方法包括以下步骤：a、将上述8-羟基喹啉铜加入到其重量30倍的无水乙醇中，搅拌均匀，升高温度为60℃，加入上述氮化铝、二异丙基乙醇胺，保温搅拌1小时，过滤，将沉淀水洗2次，常温干燥，得预处理氮化铝；b、将上述二甲基咪唑加入到其重量130倍的无水乙醇中，搅拌均匀，升高温度为64℃，加入上述三乙醇胺油酸皂，保温搅拌8分钟，加入上述预处理氮化铝、六甲基磷酰三胺，搅拌均匀，得酰胺分散液；c、将上述二硫化二苯并噻唑加入到其重量50倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入上述乙炔炭黑、六甲基环三硅氧烷，超声10分钟，得硅烷醇分散液；d、将上述八水氧氯化锆、双咪唑烷基脲混合，加入到混合料重量102倍的去离子水中，搅拌均匀，升高温度为90℃，滴加浓度为95%的硫酸，调节pH为1，保温搅拌3小时，过滤，将沉淀水洗2次，在80℃下真空干燥1-2小时，得改性锆填料；e、将上述稀土分散液、上述酰胺分散液、硅烷醇分散液混合，搅拌均匀，加入上述改性锆填料，超声1小时，送入球磨罐中，加入剩余各原料，加入玛瑙球后密封，1200转/分球磨24小时，即得所述墨水；（2）将上述墨水注入到墨盒中，采用常规喷墨打印技术按预定图形沉积到预先处理好的基片上；（3）将上述沉积到基片上的薄膜置于烘箱中干燥后，经热处理后形成稀土导电薄膜。一种喷印制备稀土导电薄膜的方法，所述的热处理温度为260℃，时间为40分钟。所述的稀土分散液是由下述重量份的原料混合组成的：氧化镧3、氧化铈1、去离子水30、椰油酸二乙醇酰胺0.2。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种喷印制备稀土导电薄膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）喷墨墨水的配制：所述的喷墨墨水是由下述重量份的原料组成的：二甲基咪唑0.1‑0.2、二异丙基乙醇胺0.8‑1、氮化铝3‑5、八水氧氯化锆20‑30、六甲基磷酰三胺0.8‑1、硫酸亚铁铵1‑2、聚四氢呋喃醚二醇3‑4、六甲基环三硅氧烷0.2‑1、聚四氟乙烯蜡2‑3、8‑羟基喹啉铜0.1‑0.2、马来酸二丁酯2‑4、乙炔炭黑30‑54、三乙醇胺油酸皂0.8‑1、双咪唑烷基脲0.7‑1、二硫化二苯并噻唑0.6‑1、稀土分散液0.1‑1、无水乙醇适量；所述的喷墨墨水的制备方法包括以下步骤：a、将上述8‑羟基喹啉铜加入到其重量26‑30倍的无水乙醇中，搅拌均匀，升高温度为50‑60℃，加入上述氮化铝、二异丙基乙醇胺，保温搅拌1‑2小时，过滤，将沉淀水洗2‑3次，常温干燥，得预处理氮化铝；b、将上述二甲基咪唑加入到其重量100‑130倍的无水乙醇中，搅拌均匀，升高温度为60‑64℃，加入上述三乙醇胺油酸皂，保温搅拌4‑8分钟，加入上述预处理氮化铝、六甲基磷酰三胺，搅拌均匀，得酰胺分散液；c、将上述二硫化二苯并噻唑加入到其重量46‑50倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入上述乙炔炭黑、六甲基环三硅氧烷，超声10‑20分钟，得硅烷醇分散液；d、将上述八水氧氯化锆、双咪唑烷基脲混合，加入到混合料重量100‑102倍的去离子水中，搅拌均匀，升高温度为78‑90℃，滴加浓度为90‑95%的硫酸，调节pH为1‑2，保温搅拌3‑4小时，过滤，将沉淀水洗2‑3次，在70‑80℃下真空干燥1‑2小时，得改性锆填料；e、将上述稀土分散液、上述酰胺分散液、硅烷醇分散液混合，搅拌均匀，加入上述改性锆填料，超声1‑2小时，送入球磨罐中，加入剩余各原料，加入玛瑙球后密封，1000‑1200转/分球磨24‑26小时，即得所述墨水；（2）将上述墨水注入到墨盒中，采用常规喷墨打印技术按预定图形沉积到预先处理好的基片上；（3）将上述沉积到基片上的薄膜置于烘箱中干燥后，经热处理后形成稀土导电薄膜。...

【技术特征摘要】
1.一种喷印制备稀土导电薄膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）喷墨墨水的配制：所述的喷墨墨水是由下述重量份的原料组成的：二甲基咪唑0.1-0.2、二异丙基乙醇胺0.8-1、氮化铝3-5、八水氧氯化锆20-30、六甲基磷酰三胺0.8-1、硫酸亚铁铵1-2、聚四氢呋喃醚二醇3-4、六甲基环三硅氧烷0.2-1、聚四氟乙烯蜡2-3、8-羟基喹啉铜0.1-0.2、马来酸二丁酯2-4、乙炔炭黑30-54、三乙醇胺油酸皂0.8-1、双咪唑烷基脲0.7-1、二硫化二苯并噻唑0.6-1、稀土分散液0.1-1、无水乙醇适量；所述的喷墨墨水的制备方法包括以下步骤：a、将上述8-羟基喹啉铜加入到其重量26-30倍的无水乙醇中，搅拌均匀，升高温度为50-60℃，加入上述氮化铝、二异丙基乙醇胺，保温搅拌1-2小时，过滤，将沉淀水洗2-3次，常温干燥，得预处理氮化铝；b、将上述二甲基咪唑加入到其重量100-130倍的无水乙醇中，搅拌均匀，升高温度为60-64℃，加入上述三乙醇胺油酸皂，保温搅拌4-8分钟，加入上述预处理氮化铝、六甲基磷酰三胺，搅拌均匀，得酰胺分散液；c、将上述二硫化二苯并噻唑加入到其重量46-50倍的无水乙醇中，搅拌均匀，...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖永红，杨铭，宋瑞，
申请(专利权)人：广东轻工职业技术学院，
类型：发明
国别省市：广东;44